Optimering av styrsystem för soldriven vattenrening
Postat: 18 september 2024, 17:36:47
Jag börjar här en ny tråd om ett projekt som jag grubblat på den senaste tiden. Nu efter sommaren är det tid att komma till skott, tidsramen är till början av nästa sommar.
I början av sommaren 2020 tog vi i bruk ett nytt vattenreningssystem som förser oss med färskvatten ute vid sommarstugan i skärgården. Reningen baserar sig på omvänd osmos.
Det förser fem [sommarstug-]hushåll med hushållsvatten och dessutom den gemensamma bastun med tvättvatten.
Systemet är inte ett ”färdigt” system, men nog på platsen sammansatt av ett antal standardkomponenter. Det drivs helt av energi från ett antal solpaneler, eftersom nätström inte finns där ute.
När jag räknade på systemet blev det rätt snabbt klart, att det finns en hel del kunniga mänskor. Det finns folk som är väl insatta i osmosreningen, det finns VVS:are som vet allt om pumpar och flöden och det finns kunniga på solpaneler, laddare och batterier o.s.v. Det som det inte gick att få tag på var någon som på förhand kunde räkna ut hur man passar ihop helheten, hur de olika delarna skall dimensioneras och hur man får systemet att fungera optimalt i praktiken. Där fick man nog göra allt själv.
Dessutom behövde systemet ett skräddarsytt styrsystem så, att användningen skulle vara möjligast enkel för var och en. Den mycket varierande användarskaran sträcker sig nämligen från barn och barnbarn i lågstadieåldern, till åldermän på det 9:onde decenniet. Inte en chans att alla skulle kunna skolas!
Utgående från en på diverse uppskattningar och många lösa antaganden baserad kravspecifikation blev systemet byggt och har nog i stort sett fungerat som planerat och räknat. (Styrsystemet blev uppbyggt runt en Arduino Uno).
Dock har det under åren dykt upp en del tilläggsfaktorer, vilka krävt justeringar och ändringar. Tilläggsfaktorerna omfattar både användareDelvis i själva vattenhanterinsgsprocessen, men främst ändringar vilka påverkat styrelektroniken och hurudana sensorer som behövs. Förändringarna har resulterat i att styrelektroniken idag ser ut som ett råttbo med flere sandwich-kort och en hel drös hoppkablar, nya provisoriska anslutningar, mm.
Nu är det dags att uppdatera styrsystemet. Det är dettta som tråden skall handla om.
Innan jag går vidare till att beskriva systemet närmare så vill jag bara säga, att jag hoppas att läsare frågar, kommenterar, ifrågasätter, tipsar, delar med sig av eventuella egna erfarenheter, mm. mm. Det är svårt att berätt allt sär spontant, så fråga gärna, så berättar jag nog.
Kort beskrivet består systemet av en vattenhanteringsdel, en solenergidel och en styrenhet.
Vattenhanteringsdelen består av:
- Havsvattenintag med bakslagsventil
- Grovfilter
- Insugspump
- Partikelfilter (x3)
- Tryckexpansionstank
- Reninsgssystem för omvänd osmos med dubbla kolfilter, en högtryckspump och dubbla osmosfilter.
- 200 L färskvattentank
- Distributionspump
- Kolfilter och mineraliseringsfilter
- Tappningskranar
Här även ett rörkopplingsschema:
Solenergidelen - Solpaneler 4x 265W => 1060W
- Regulator 45A
- Batterier (2x 210 Ah kopplade i serie för 24V)
- Inverter 1000W ren sinusvåg
Styrenheten - Arduino Uno med en del kringelektronik, reläer, mm.
Inuti är idag ett råttbo: Användarinterfacet är tre tryckknappar: Grön för att starta distributionspumpen och tappa vatten, Blå för att starta vattenreningen och Röd för att sätta systemet i Standby. Systemet är byggt inne i två strandbodar. Vattenhanteringen i den främre till höger, eldelen med solpaneler i den större, bakre. Havsvattenintaget är under bryggan för att vara skyddat också mot solljus (=> mindre växtlighet).
Från reningsverket går ett direkt rör till bastun ca 30 m ifrån. Hushållen hämtar sitt vatten från en kran mellan de små bodarna.
I nästa inlägg skall jag beskriva vad jag är ute efter med optimeringen och vilka nya sensorer som skall komma till för att möjliggöra optimeringen.
I början av sommaren 2020 tog vi i bruk ett nytt vattenreningssystem som förser oss med färskvatten ute vid sommarstugan i skärgården. Reningen baserar sig på omvänd osmos.
Det förser fem [sommarstug-]hushåll med hushållsvatten och dessutom den gemensamma bastun med tvättvatten.
Systemet är inte ett ”färdigt” system, men nog på platsen sammansatt av ett antal standardkomponenter. Det drivs helt av energi från ett antal solpaneler, eftersom nätström inte finns där ute.
När jag räknade på systemet blev det rätt snabbt klart, att det finns en hel del kunniga mänskor. Det finns folk som är väl insatta i osmosreningen, det finns VVS:are som vet allt om pumpar och flöden och det finns kunniga på solpaneler, laddare och batterier o.s.v. Det som det inte gick att få tag på var någon som på förhand kunde räkna ut hur man passar ihop helheten, hur de olika delarna skall dimensioneras och hur man får systemet att fungera optimalt i praktiken. Där fick man nog göra allt själv.
Dessutom behövde systemet ett skräddarsytt styrsystem så, att användningen skulle vara möjligast enkel för var och en. Den mycket varierande användarskaran sträcker sig nämligen från barn och barnbarn i lågstadieåldern, till åldermän på det 9:onde decenniet. Inte en chans att alla skulle kunna skolas!
Utgående från en på diverse uppskattningar och många lösa antaganden baserad kravspecifikation blev systemet byggt och har nog i stort sett fungerat som planerat och räknat. (Styrsystemet blev uppbyggt runt en Arduino Uno).
Dock har det under åren dykt upp en del tilläggsfaktorer, vilka krävt justeringar och ändringar. Tilläggsfaktorerna omfattar både användareDelvis i själva vattenhanterinsgsprocessen, men främst ändringar vilka påverkat styrelektroniken och hurudana sensorer som behövs. Förändringarna har resulterat i att styrelektroniken idag ser ut som ett råttbo med flere sandwich-kort och en hel drös hoppkablar, nya provisoriska anslutningar, mm.
Nu är det dags att uppdatera styrsystemet. Det är dettta som tråden skall handla om.
Innan jag går vidare till att beskriva systemet närmare så vill jag bara säga, att jag hoppas att läsare frågar, kommenterar, ifrågasätter, tipsar, delar med sig av eventuella egna erfarenheter, mm. mm. Det är svårt att berätt allt sär spontant, så fråga gärna, så berättar jag nog.
Kort beskrivet består systemet av en vattenhanteringsdel, en solenergidel och en styrenhet.
Vattenhanteringsdelen består av:
- Havsvattenintag med bakslagsventil
- Grovfilter
- Insugspump
- Partikelfilter (x3)
- Tryckexpansionstank
- Reninsgssystem för omvänd osmos med dubbla kolfilter, en högtryckspump och dubbla osmosfilter.
- 200 L färskvattentank
- Distributionspump
- Kolfilter och mineraliseringsfilter
- Tappningskranar
Här även ett rörkopplingsschema:
Solenergidelen - Solpaneler 4x 265W => 1060W
- Regulator 45A
- Batterier (2x 210 Ah kopplade i serie för 24V)
- Inverter 1000W ren sinusvåg
Styrenheten - Arduino Uno med en del kringelektronik, reläer, mm.
Inuti är idag ett råttbo: Användarinterfacet är tre tryckknappar: Grön för att starta distributionspumpen och tappa vatten, Blå för att starta vattenreningen och Röd för att sätta systemet i Standby. Systemet är byggt inne i två strandbodar. Vattenhanteringen i den främre till höger, eldelen med solpaneler i den större, bakre. Havsvattenintaget är under bryggan för att vara skyddat också mot solljus (=> mindre växtlighet).
Från reningsverket går ett direkt rör till bastun ca 30 m ifrån. Hushållen hämtar sitt vatten från en kran mellan de små bodarna.
I nästa inlägg skall jag beskriva vad jag är ute efter med optimeringen och vilka nya sensorer som skall komma till för att möjliggöra optimeringen.